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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023128368
(43)【公開日】2023-09-14
(54)【発明の名称】電気化学セルの製造方法及び電気化学セル
(51)【国際特許分類】
H01M 10/0585 20100101AFI20230907BHJP
H01M 10/0562 20100101ALI20230907BHJP
【ＦＩ】
H01M10/0585
H01M10/0562
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022032672
(22)【出願日】2022-03-03
(71)【出願人】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 竜
【テーマコード（参考）】
5H029
【Ｆターム（参考）】
5H029AJ05
5H029AK03
5H029AL02
5H029AL03
5H029AL07
5H029AL08
5H029AL12
5H029AM12
5H029BJ04
5H029HJ04
5H029HJ12
(57)【要約】
【課題】本発明は、電気容量をより高められ、電池寿命をより高められる電気化学セル及び電気化学セルの製造方法を目的とする。
【解決手段】正極活物質を含む正極層２０と、負極活物質を含む負極層３０と、固体電解質を含む固体電解質層１０と、を有し、固体電解質層１０は、正極層２０と負極層３０との間に位置し、固体電解質層１０は、正極層２０側に開口し、正極層２０が入り込む正極凹部１１を有し、固体電解質層１０は、負極層３０側に開口し、負極層３０が入り込む負極凹部１５を有し、正極凹部１１と、負極凹部１５とが、固体電解質層１０の面方向にずれている、電気化学セル。
【選択図】図２
【解決手段】正極活物質を含む正極層２０と、負極活物質を含む負極層３０と、固体電解質を含む固体電解質層１０と、を有し、固体電解質層１０は、正極層２０と負極層３０との間に位置し、固体電解質層１０は、正極層２０側に開口し、正極層２０が入り込む正極凹部１１を有し、固体電解質層１０は、負極層３０側に開口し、負極層３０が入り込む負極凹部１５を有し、正極凹部１１と、負極凹部１５とが、固体電解質層１０の面方向にずれている、電気化学セル。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極活物質を含む正極層と、
負極活物質を含む負極層と、
固体電解質を含む固体電解質層と、を有し、
前記固体電解質層は、前記正極層と前記負極層との間に位置し、
前記固体電解質層は、前記正極層側に開口し、前記正極層が入り込む正極凹部を有し、
前記固体電解質層は、前記負極層側に開口し、前記負極層が入り込む負極凹部を有し、
前記正極凹部と、前記負極凹部とが、前記固体電解質層の面方向にずれている、電気化学セル。
負極活物質を含む負極層と、
固体電解質を含む固体電解質層と、を有し、
前記固体電解質層は、前記正極層と前記負極層との間に位置し、
前記固体電解質層は、前記正極層側に開口し、前記正極層が入り込む正極凹部を有し、
前記固体電解質層は、前記負極層側に開口し、前記負極層が入り込む負極凹部を有し、
前記正極凹部と、前記負極凹部とが、前記固体電解質層の面方向にずれている、電気化学セル。
【請求項2】
前記固体電解質層は、前記正極凹部及び前記負極凹部を各々２個以上有し、
平面視において、前記固体電解質層の面方向で、前記正極凹部と、前記負極凹部とが交互に位置している、請求項１に記載の電気化学セル。
平面視において、前記固体電解質層の面方向で、前記正極凹部と、前記負極凹部とが交互に位置している、請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項3】
前記正極凹部の深さが、前記固体電解質層の厚さの１／２よりも深く、前記負極凹部の深さが、前記固体電解質層の厚さの１／２よりも深い、請求項１又は２に記載の電気化学セル。
【請求項4】
前記固体電解質層の厚さと前記正極凹部の深さとの差と、
前記固体電解質層の厚さと前記負極凹部の深さとの差と、
前記固体電解質層の厚さ方向の断面視における前記正極凹部と前記負極凹部との距離と、が互いに等しい、請求項１～３のいずれか一項に記載の電気化学セル。
前記固体電解質層の厚さと前記負極凹部の深さとの差と、
前記固体電解質層の厚さ方向の断面視における前記正極凹部と前記負極凹部との距離と、が互いに等しい、請求項１～３のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項5】
正極活物質を含む正極層と、
負極活物質を含む負極層と、
固体電解質を含む固体電解質層と、を有し、
前記固体電解質層が、前記正極層と前記負極層との間に位置する電気化学セルの製造方法であって、
前記固体電解質層の前記正極層側に開口し、前記正極層が入り込む正極凹部と、
前記固体電解質層の前記負極層側に開口し、前記負極層が入り込む負極凹部とを、前記固体電解質層の面方向にずらして位置させる、電気化学セルの製造方法。
負極活物質を含む負極層と、
固体電解質を含む固体電解質層と、を有し、
前記固体電解質層が、前記正極層と前記負極層との間に位置する電気化学セルの製造方法であって、
前記固体電解質層の前記正極層側に開口し、前記正極層が入り込む正極凹部と、
前記固体電解質層の前記負極層側に開口し、前記負極層が入り込む負極凹部とを、前記固体電解質層の面方向にずらして位置させる、電気化学セルの製造方法。
【請求項6】
前記固体電解質層に、前記正極凹部及び前記負極凹部を各々２個以上とし、
平面視において、前記固体電解質層の面方向で、前記正極凹部と、前記負極凹部とを、交互に位置させる、請求項５に記載の電気化学セルの製造方法。
平面視において、前記固体電解質層の面方向で、前記正極凹部と、前記負極凹部とを、交互に位置させる、請求項５に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項7】
前記正極凹部の深さを前記固体電解質層の厚さの１／２よりも深くし、前記負極凹部の深さを前記固体電解質層の厚さの１／２よりも深くする、請求項５又は６に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項8】
前記固体電解質層の厚さと前記正極凹部の深さとの差と、
前記固体電解質層の厚さと前記負極凹部の深さとの差と、
前記固体電解質層の厚さ方向の断面視における前記正極凹部と前記負極凹部との距離と、を互いに等しくなるようにする、請求項５～７のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
前記固体電解質層の厚さと前記負極凹部の深さとの差と、
前記固体電解質層の厚さ方向の断面視における前記正極凹部と前記負極凹部との距離と、を互いに等しくなるようにする、請求項５～７のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気化学セルの製造方法及び電気化学セルに関する。
【背景技術】
【0002】
リチウムイオン二次電池の電解液や、電解液を高分子ポリマーに保持させたゲル電解質に代えて、無機材料からなる固体電解質を用いる全固体電池（電気化学セル）が知られている。
全固体電池においては、無機材料間の接触抵抗に起因して、固体電解質内部の内部抵抗が高くなる。
全固体電池においては、無機材料間の接触抵抗に起因して、固体電解質内部の内部抵抗が高くなる。
【0003】
こうした問題に対して、例えば、特許文献１には、固体電解質を含む固体電解質層の表面に凹凸を形成して内部抵抗を低減した全固体電池が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８－２４３７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の全固体電池（リチウムイオン二次電池）に用いられる電極体１００は、図１５に示すように、正極層１２０と、負極層１３０と、正極層１２０と負極層１３０との間に位置する固体電解質層１１０とを有する。固体電解質層１１０には、正極層１２０に向いて開口する正極凹部１１１が形成されている。これにより、断面視において、固体電解質層１１０の正極層１２０側には、正極凹部１１１と正極凸部１１２とが交互に形成されている。固体電解質層１１０には、負極層１３０に向いて開口する負極凹部１１５が形成されている。これにより、断面視において、固体電解質層１１０の負極層１３０側には、負極凹部１１５と負極凸部１１６とが交互に形成されている。
【0006】
特許文献１の発明は、正極凹部１１１と負極凹部１１５との距離Ｄ８と、正極凸部１１２と負極凸部１１６との距離Ｄ９とが異なる。すなわち、正極層１２０と負極層１３０との距離が不均一となっている。このため、固体電解質層１１０の内部抵抗が低いところと高いところとができ、電流密度に差ができ、電池反応が不均一になる。その結果、全固体電池の電極利用率（電気容量）の低下や、特定部位の劣化が促進されることによる電池寿命の低下が起きる。
【0007】
そこで、本発明は、電気容量をより高められ、電池寿命をより高められる電気化学セル及び電気化学セルの製造方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を有する。
本発明に係る電気化学セルは、正極活物質を含む正極層と、負極活物質を含む負極層と、固体電解質を含む固体電解質層と、を有し、前記固体電解質層は、前記正極層と前記負極層との間に位置し、前記固体電解質層は、前記正極層側に開口し、前記正極層が入り込む正極凹部を有し、前記固体電解質層は、前記負極層側に開口し、前記負極層が入り込む負極凹部を有し、前記正極凹部と、前記負極凹部とが、前記固体電解質層の面方向にずれている。
本発明に係る電気化学セルは、正極活物質を含む正極層と、負極活物質を含む負極層と、固体電解質を含む固体電解質層と、を有し、前記固体電解質層は、前記正極層と前記負極層との間に位置し、前記固体電解質層は、前記正極層側に開口し、前記正極層が入り込む正極凹部を有し、前記固体電解質層は、前記負極層側に開口し、前記負極層が入り込む負極凹部を有し、前記正極凹部と、前記負極凹部とが、前記固体電解質層の面方向にずれている。
【0009】
この構成によれば、固体電解質層の内部抵抗を均一にでき、電流密度の均一性を高められる。このため、電気容量をより高められ、電池寿命をより高められる。
【0010】
また、前記固体電解質層は、前記正極凹部及び前記負極凹部を各々２個以上有し、平面視において、前記固体電解質層の面方向で、前記正極凹部と、前記負極凹部とが交互に位置していてもよい。
この構成によれば、電流密度の均一性をさらに高められる。
この構成によれば、電流密度の均一性をさらに高められる。
【0011】
また、前記正極凹部の深さが、前記固体電解質層の厚さの１／２よりも深く、前記負極凹部の深さが、前記固体電解質層の厚さの１／２よりも深くてもよい。
この構成によれば、電気容量をさらに高められる。
この構成によれば、電気容量をさらに高められる。
【0012】
また、前記固体電解質層の厚さと前記正極凹部の深さとの差と、前記固体電解質層の厚さと前記負極凹部の深さとの差と、前記固体電解質層の厚さ方向の断面視における前記正極凹部と前記負極凹部との距離と、が互いに等しくてもよい。
この構成によれば、電流密度の均一性をさらに高められる。
この構成によれば、電流密度の均一性をさらに高められる。
【0013】
本発明の電気化学セルの製造方法は、正極活物質を含む正極層と、負極活物質を含む負極層と、固体電解質を含む固体電解質層と、を有し、前記固体電解質層が、前記正極層と前記負極層との間に位置する電気化学セルの製造方法であって、前記固体電解質層の前記正極層側に開口し、前記正極層が入り込む正極凹部と、前記固体電解質層の前記負極層側に開口し、前記負極層が入り込む負極凹部とを、前記固体電解質層の面方向にずらして位置させる。
【0014】
この構成によれば、固体電解質層の内部抵抗を均一にでき、電流密度の均一性を高められる。このため、電気容量をより高められ、電池寿命をより高められる。
【0015】
また、前記固体電解質層に、前記正極凹部及び前記負極凹部を各々２個以上とし、平面視において、前記固体電解質層の面方向で、前記正極凹部と、前記負極凹部とを、交互に位置させてもよい。
この構成によれば、電流密度の均一性をさらに高められる。
この構成によれば、電流密度の均一性をさらに高められる。
【0016】
また、前記正極凹部の深さを前記固体電解質層の厚さの１／２よりも深くし、前記負極凹部の深さを前記固体電解質層の厚さの１／２よりも深くしてもよい。
この構成によれば、電気容量をさらに高められる。
この構成によれば、電気容量をさらに高められる。
【0017】
また、前記固体電解質層の厚さと前記正極凹部の深さとの差と、前記固体電解質層の厚さと前記負極凹部の深さとの差と、前記固体電解質層の厚さ方向の断面視における前記正極凹部と前記負極凹部との距離と、を互いに等しくなるようにしてもよい。
この構成によれば、電流密度の均一性をさらに高められる。
この構成によれば、電流密度の均一性をさらに高められる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の電気化学セルの製造方法及び電気化学セルによれば、電気容量をより高められ、電池寿命をより高められる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態に係る電気化学セルの外観を示す斜視図である。
【図2】同電気化学セルに収容する電極体の一例を示す断面図である。
【図3】正極凹部と負極凹部との位置関係の一例を示す平面図である。
【図4】正極凹部と負極凹部との位置関係の一例を示す平面図である。
【図11】本発明の一実施形態に係る電気化学セルに収容する電極体の他の例を示す断面図である。
【図12】本発明の一実施形態に係る電気化学セルに収容する電極体の他の例を示す斜視図である。
【図13】本発明の一実施形態に係る電気化学セルに収容する電極体の他の例を示す斜視図である。
【図14】本発明の一実施形態に係る電気化学セルに収容する電極体の他の例を示す斜視図である。
【図15】従来の全固体電池に用いられる電極体の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明に係る電気化学セルの実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、電気化学セルの一例として、コイン型の全固体電池（以下、単に「電池」ともいう。）を挙げ、この電池の構成について説明する。
なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更し、表示している。
なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更し、表示している。
【0021】
≪電気化学セル≫
図１に示すように、本実施形態の電池（電気化学セル）１は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１は、容器状の外装体２と外装体２の内部に収容された電極体とを備えている。
図１に示すように、本実施形態の電池（電気化学セル）１は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１は、容器状の外装体２と外装体２の内部に収容された電極体とを備えている。
【0022】
外装体２は、ラミネートフィルムにより形成されている。ラミネートフィルムは、金属箔と内側面に設けられ金属箔を被覆する融着層と、外側面に設けられ金属箔を被覆する保護層とを有する。
金属箔は、例えば、アルミニウムやステンレス鋼等の外気や水蒸気を遮断する金属により形成されている。
融着層は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンや、２種類以上の樹脂を含むコポリマーから形成されている。
保護層は、例えば、上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等のポリアミドから形成されている。
金属箔は、例えば、アルミニウムやステンレス鋼等の外気や水蒸気を遮断する金属により形成されている。
融着層は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンや、２種類以上の樹脂を含むコポリマーから形成されている。
保護層は、例えば、上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等のポリアミドから形成されている。
【0023】
電極体は、正極活物質を含む正極層と負極活物質を含む負極層と、正極層と負極層との間に位置する固体電解質層とを有する。固体電解質層は、固体電解質を含む。
本実施形態の電極体３Ａは、図２に示すように、正極層２０と、負極層３０と、正極層２０と負極層３０との間に位置する固体電解質層１０とを有する。
固体電解質層１０は、正極層２０側に開口する正極凹部１１を有する。正極凹部１１には、正極層２０が入り込んでいる。
固体電解質層１０は、負極層３０側に開口する負極凹部１５を有する。負極凹部１５には、負極層３０が入り込んでいる。
正極凹部１１と負極凹部１５とは、固体電解質層１０の面方向（Ｘ方向）にずれて位置している。
本実施形態の電極体３Ａは、図２に示すように、正極層２０と、負極層３０と、正極層２０と負極層３０との間に位置する固体電解質層１０とを有する。
固体電解質層１０は、正極層２０側に開口する正極凹部１１を有する。正極凹部１１には、正極層２０が入り込んでいる。
固体電解質層１０は、負極層３０側に開口する負極凹部１５を有する。負極凹部１５には、負極層３０が入り込んでいる。
正極凹部１１と負極凹部１５とは、固体電解質層１０の面方向（Ｘ方向）にずれて位置している。
【0024】
電極体３Ａの厚さＴ３Ａは、例えば、５００～４０００μｍが好ましく、８００～３５００μｍがより好ましく、１０００～３０００μｍがさらに好ましい。厚さＴ３Ａが上記下限値以上であると、電池１の電気容量をより高められる。厚さＴ３Ａが上記上限値以下であると、電池１をよりコンパクトにできる。
厚さＴ３Ａは、例えば、電極体３Ａを厚さ方向（Ｚ方向）に切断した断面を顕微鏡等で観察することにより求められる。
厚さＴ３Ａは、例えば、電極体３Ａを厚さ方向（Ｚ方向）に切断した断面を顕微鏡等で観察することにより求められる。
【0025】
＜固体電解質層＞
固体電解質層１０は、固体電解質を含む。
固体電解質としては、全固体電池に用いられる公知のものを利用できる。固体電解質としては、酸化物系固体電解質が挙げられる。
酸化物系固体電解質としては、例えば、Ｌｉ１．５Ａｌ０．５Ｇｅ１．５Ｐ３Ｏ１２（ＬＡＧＰ）、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２（ＬＬＺ）、Ｌｉ１．３Ａｌ０．３Ｔｉ１．７（ＰＯ４）３（ＬＡＴＰ）、Ｌｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２（ＬＧＰＳ）、Ｌｉ３．５Ｇｅ０．５Ｖ０．５Ｏ４（ＬＧＶＯ）、ＬｉＴａ２ＰＯ８（ＬＴＰＯ）、Ｌａ０．５７Ｌｉ０．２９ＴｉＯ３（ＬＬＴＯ）、Ｌｉ６．２Ｇａ０．３Ｌａ２．９５Ｒｂ０．０５Ｚｒ２Ｏ１２（ＬＧＬＲＺＯ）、Ｌｉ１０ＧｅＯ２Ｐ１２（ＬＧＰＯ）、Ｌｉ６．２５Ｌａ３Ｚｒ２Ａｌ０．２５Ｏ１２等が挙げられる。
これらの固体電解質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
固体電解質層１０は、固体電解質を含む。
固体電解質としては、全固体電池に用いられる公知のものを利用できる。固体電解質としては、酸化物系固体電解質が挙げられる。
酸化物系固体電解質としては、例えば、Ｌｉ１．５Ａｌ０．５Ｇｅ１．５Ｐ３Ｏ１２（ＬＡＧＰ）、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２（ＬＬＺ）、Ｌｉ１．３Ａｌ０．３Ｔｉ１．７（ＰＯ４）３（ＬＡＴＰ）、Ｌｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２（ＬＧＰＳ）、Ｌｉ３．５Ｇｅ０．５Ｖ０．５Ｏ４（ＬＧＶＯ）、ＬｉＴａ２ＰＯ８（ＬＴＰＯ）、Ｌａ０．５７Ｌｉ０．２９ＴｉＯ３（ＬＬＴＯ）、Ｌｉ６．２Ｇａ０．３Ｌａ２．９５Ｒｂ０．０５Ｚｒ２Ｏ１２（ＬＧＬＲＺＯ）、Ｌｉ１０ＧｅＯ２Ｐ１２（ＬＧＰＯ）、Ｌｉ６．２５Ｌａ３Ｚｒ２Ａｌ０．２５Ｏ１２等が挙げられる。
これらの固体電解質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0026】
固体電解質層１０の厚さＴ１０は、例えば、３００～３８００μｍが好ましく、５００～３３００μｍがより好ましく、８００～２８００μｍがさらに好ましい。厚さＴ１０が上記下限値以上であると、電池１の強度をより高められる。厚さＴ１０が上記上限値以下であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。
厚さＴ１０は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
厚さＴ１０は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0027】
正極凹部１１の深さＤ１１は、例えば、２００～３７００μｍが好ましく、４００～３２００μｍがより好ましく、７００～２７００μｍがさらに好ましい。深さＤ１１が上記下限値以上であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。深さＤ１１が上記上限値以下であると、固体電解質層１０の強度をより高められる。
深さＤ１１は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
深さＤ１１は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0028】
正極凹部１１の幅Ｗ１１は、例えば、１～１００μｍが好ましく、２～８０μｍがより好ましく、３～６０μｍがさらに好ましい。幅Ｗ１１が上記下限値以上であると、正極凹部１１に正極層２０が入り込みやすい。幅Ｗ１１が上記上限値以下であると、固体電解質層１０の強度をより高められる。
幅Ｗ１１は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
幅Ｗ１１は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0029】
２つの正極凹部１１の間には、正極凸部１２が形成されている。
正極凸部１２の高さＨ１２は、正極凹部１１の深さＤ１１と同様である。
正極凸部１２の幅Ｗ１２は、例えば、１～３００μｍが好ましく、２～２４０μｍがより好ましく、３～１８０μｍがさらに好ましい。幅Ｗ１２が上記下限値以上であると、固体電解質層１０の強度をより高められる。幅Ｗ１２が上記上限値以下であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。
幅Ｗ１２は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
正極凸部１２の高さＨ１２は、正極凹部１１の深さＤ１１と同様である。
正極凸部１２の幅Ｗ１２は、例えば、１～３００μｍが好ましく、２～２４０μｍがより好ましく、３～１８０μｍがさらに好ましい。幅Ｗ１２が上記下限値以上であると、固体電解質層１０の強度をより高められる。幅Ｗ１２が上記上限値以下であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。
幅Ｗ１２は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0030】
負極凹部１５の深さＤ１５は、例えば、２００～３７００μｍが好ましく、４００～３２００μｍがより好ましく、７００～２７００μｍがさらに好ましい。深さＤ１５が上記下限値以上であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。深さＤ１５が上記上限値以下であると、固体電解質層１０の強度をより高められる。
深さＤ１５は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
深さＤ１５は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0031】
負極凹部１５の幅Ｗ１５は、例えば、１～１００μｍが好ましく、２～８０μｍがより好ましく、３～６０μｍがさらに好ましい。幅Ｗ１５が上記下限値以上であると、負極凹部１５に負極層３０が入り込みやすい。幅Ｗ１５が上記上限値以下であると、固体電解質層１０の強度をより高められる。
幅Ｗ１５は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
幅Ｗ１５は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0032】
２つの負極凹部１５の間には、負極凸部１６が形成されている。
負極凸部１６の高さＨ１６は、負極凹部１５の深さＤ１５と同様である。
負極凸部１６の幅Ｗ１６は、例えば、１～３００μｍが好ましく、２～２４０μｍがより好ましく、３～１８０μｍがさらに好ましい。幅Ｗ１６が上記下限値以上であると、固体電解質層１０の強度をより高められる。幅Ｗ１６が上記上限値以下であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。
幅Ｗ１６は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
負極凸部１６の高さＨ１６は、負極凹部１５の深さＤ１５と同様である。
負極凸部１６の幅Ｗ１６は、例えば、１～３００μｍが好ましく、２～２４０μｍがより好ましく、３～１８０μｍがさらに好ましい。幅Ｗ１６が上記下限値以上であると、固体電解質層１０の強度をより高められる。幅Ｗ１６が上記上限値以下であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。
幅Ｗ１６は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0033】
固体電解質層１０の厚さＴ１０と正極凹部１１の深さＤ１１との差（正極凹部１１の最深部から負極層３０までの距離）をＤ１とする。
固体電解質層１０の厚さＴ１０と負極凹部１５の深さＤ１５との差（負極凹部１５の最深部から正極層２０までの距離）をＤ２とする。
固体電解質層１０の厚さ方向（Ｚ方向）の断面視における、正極凹部１１と負極凹部１５との固体電解質層１０の面方向（Ｘ方向）の距離をＤ３とする。
このとき、距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３とは、互いに等しいことが好ましい。距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３とが互いに等しいことで、固体電解質層１０の内部の電流密度の均一性をさらに高められる。
ここで、「等しい」とは、距離の比（Ｄ１／Ｄ２、Ｄ１／Ｄ３等）が±５％以内であることをいうものとする。
固体電解質層１０の厚さＴ１０と負極凹部１５の深さＤ１５との差（負極凹部１５の最深部から正極層２０までの距離）をＤ２とする。
固体電解質層１０の厚さ方向（Ｚ方向）の断面視における、正極凹部１１と負極凹部１５との固体電解質層１０の面方向（Ｘ方向）の距離をＤ３とする。
このとき、距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３とは、互いに等しいことが好ましい。距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３とが互いに等しいことで、固体電解質層１０の内部の電流密度の均一性をさらに高められる。
ここで、「等しい」とは、距離の比（Ｄ１／Ｄ２、Ｄ１／Ｄ３等）が±５％以内であることをいうものとする。
【0034】
固体電解質層１０は、正極凹部１１及び負極凹部１５を各々２個以上有する。固体電解質層１０において、固体電解質層１０の面方向で、正極凹部１１と負極凹部１５とは、交互に位置していることが好ましい。正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置していることで、固体電解質層１０の内部の電流密度の均一性をさらに高められる。
ここで、「固体電解質層１０の面方向で、正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置している」とは、図３に示すように、平面視で、Ｘ方向及びＹ方向の双方に正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置している場合のほか、図４に示すように、平面視で、Ｘ方向にのみ正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置している場合を含むものとする。
なお、正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置しているのは、平面視で、任意の方向に位置していればよい。
ここで、「固体電解質層１０の面方向で、正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置している」とは、図３に示すように、平面視で、Ｘ方向及びＹ方向の双方に正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置している場合のほか、図４に示すように、平面視で、Ｘ方向にのみ正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置している場合を含むものとする。
なお、正極凹部１１と負極凹部１５とが交互に位置しているのは、平面視で、任意の方向に位置していればよい。
【0035】
正極凹部１１の深さＤ１１は、固体電解質層１０の厚さＴ１０の１／２よりも深いことが好ましい。深さＤ１１が厚さＴ１０の１／２よりも深いと、正極凹部１１の最深部が負極凸部１６の内部に位置する。このため、固体電解質層１０の内部の電流密度をより高められ、電池１の電気特性をより高められる。
深さＤ１１の上限値は特に限定されず、厚さＴ１０よりも小さければよい。
深さＤ１１の上限値は特に限定されず、厚さＴ１０よりも小さければよい。
【0036】
負極凹部１５の深さＤ１５は、固体電解質層１０の厚さＴ１０の１／２よりも深いことが好ましい。深さＤ１５が厚さＴ１０の１／２よりも深いと、負極凹部１５の最深部が正極凸部１２の内部に位置する。このため、固体電解質層１０の内部の電流密度をより高められ、電池１の電気特性をより高められる。
深さＤ１５の上限値は特に限定されず、厚さＴ１０よりも小さければよい。
深さＤ１５の上限値は特に限定されず、厚さＴ１０よりも小さければよい。
【0037】
＜正極層＞
正極層２０は、正極活物質を含む。
正極活物質としては、全固体電池に用いられる公知のものを利用できる。正極活物質としては、例えば、一元系正極材、二元系正極材、三元系正極材等が挙げられる。
一元系正極材としては、例えば、ＬｉＭＯ２（Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ等の金属元素を表す）が挙げられる。
二元系正極材としては、例えば、Ｌｉ１－ｘＣｏＭｎＯ４（ｘは、０＜ｘ＜１を満たす数）、ＬｉｘＦｅＰＯ４（ｘは、０＜ｘ≦１を満たす数）、ＬｉｘＶ６Ｏ１３（ｘは、０＜ｘ≦１を満たす数）、Ｌｉ１－ｘＭｎ２Ｏ４（ｘは、０＜ｘ＜１を満たす数）、Ｌｉ１－ｘＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４（ｘは、０＜ｘ＜１を満たす数）等が挙げられる。
三元系正極材としては、例えば、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２等が挙げられる。
これらの正極活物質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
正極層２０は、正極活物質を含む。
正極活物質としては、全固体電池に用いられる公知のものを利用できる。正極活物質としては、例えば、一元系正極材、二元系正極材、三元系正極材等が挙げられる。
一元系正極材としては、例えば、ＬｉＭＯ２（Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ等の金属元素を表す）が挙げられる。
二元系正極材としては、例えば、Ｌｉ１－ｘＣｏＭｎＯ４（ｘは、０＜ｘ＜１を満たす数）、ＬｉｘＦｅＰＯ４（ｘは、０＜ｘ≦１を満たす数）、ＬｉｘＶ６Ｏ１３（ｘは、０＜ｘ≦１を満たす数）、Ｌｉ１－ｘＭｎ２Ｏ４（ｘは、０＜ｘ＜１を満たす数）、Ｌｉ１－ｘＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４（ｘは、０＜ｘ＜１を満たす数）等が挙げられる。
三元系正極材としては、例えば、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２等が挙げられる。
これらの正極活物質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0038】
正極層２０の厚さＴ２０は、例えば、１０～５００μｍが好ましく、３０～４００μｍがより好ましく、８０～３００μｍがさらに好ましい。厚さＴ２０が上記下限値以上であると、電池１の電気容量をより高められる。厚さＴ２０が上記上限値以下であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。
厚さＴ２０は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
厚さＴ２０は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0039】
＜負極層＞
負極層３０は、負極活物質を含む。負極活物質としては、全固体電池に用いられる公知のものを利用できる。
負極活物質としては、例えば、金属リチウム、金属リチウムとリチウム以外の金属との合金等が挙げられる。負極活物質としては、この他、カーボンやグラファイト等の炭素材料系、ＳｉやＳｉＯ等のシリコン材料系、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２（ＬＴＯ）等のリチウム遷移金属複合酸化物等が挙げられる。
負極活物質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
負極層３０は、負極活物質を含む。負極活物質としては、全固体電池に用いられる公知のものを利用できる。
負極活物質としては、例えば、金属リチウム、金属リチウムとリチウム以外の金属との合金等が挙げられる。負極活物質としては、この他、カーボンやグラファイト等の炭素材料系、ＳｉやＳｉＯ等のシリコン材料系、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２（ＬＴＯ）等のリチウム遷移金属複合酸化物等が挙げられる。
負極活物質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0040】
負極層３０の厚さＴ３０は、例えば、１０～５００μｍが好ましく、３０～４００μｍがより好ましく、８０～３００μｍがさらに好ましい。厚さＴ３０が上記下限値以上であると、電池１の電気容量をより高められる。厚さＴ３０が上記上限値以下であると、電池１の内部抵抗をより低減できる。
厚さＴ３０は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
厚さＴ３０は、厚さＴ３Ａと同様の方法により求められる。
【0041】
≪電気化学セルの製造方法≫
本発明の電気化学セルの製造方法は、固体電解質層の正極層側に開口し、正極層が入り込む正極凹部と、固体電解質層の負極層側に開口し、負極層が入り込む負極凹部とを、固体電解質層の面方向にずらして位置させる工程、を有する。
以下に、本実施形態の電気化学セルの製造方法について、図面を参照して、詳細に説明する。
本発明の電気化学セルの製造方法は、固体電解質層の正極層側に開口し、正極層が入り込む正極凹部と、固体電解質層の負極層側に開口し、負極層が入り込む負極凹部とを、固体電解質層の面方向にずらして位置させる工程、を有する。
以下に、本実施形態の電気化学セルの製造方法について、図面を参照して、詳細に説明する。
【0042】
図５に示すように、固体電解質層１０を用意する。
固体電解質層１０を製造するには、固体電解質の粉末を圧粉成形し、電気炉等で焼成して固体電解質層１０とする。
固体電解質の粉末としては、上述した固体電解質層１０に含まれる固体電解質の粉末が挙げられる。
固体電解質層１０を製造するには、固体電解質の粉末を圧粉成形し、電気炉等で焼成して固体電解質層１０とする。
固体電解質の粉末としては、上述した固体電解質層１０に含まれる固体電解質の粉末が挙げられる。
【0043】
焼成の雰囲気は、酸素欠損を抑える為、酸素を含む雰囲気が好ましく、水分の影響が懸念される場合は、ドライ雰囲気を選択することがさらに好ましい。焼成の際、固体電解質シートのゆがみを抑える為、セラミック板（Ａｌ２Ｏ３やＭｇＯ等からなる）やグラファイト板等で挟むことが好ましい。セラミック板との反応や、Ｌｉの揮発を抑える為に、固体電解質と同じ材料や、Ｌｉを含有する酸化物等をシート化したものをセラミック板との間に挿入してもよい。
【0044】
次に、図６に示すように、固体電解質層１０の一方の面に、負極層３０が入り込む負極凹部１５を形成する。負極凹部１５を形成する方法は特に限定されず、例えば、レーザーを用いる方法、フォトリソグラフィを用いる方法、金型を用いる方法等が挙げられる。
金型を用いる方法の場合、上述した固体電解質の粉末を金型に充填し、圧粉成形し、焼成することで、負極凹部１５を有する固体電解質層１０が得られる。
なお、負極凹部１５は、あらかじめ形成されたものであってもよい。
金型を用いる方法の場合、上述した固体電解質の粉末を金型に充填し、圧粉成形し、焼成することで、負極凹部１５を有する固体電解質層１０が得られる。
なお、負極凹部１５は、あらかじめ形成されたものであってもよい。
【0045】
負極凹部１５を形成することで、負極凹部１５が形成されていない部分が、負極凸部１６として残る。
【0046】
負極凹部１５は、２個以上形成されることが好ましい。負極凹部１５を２個以上形成することで、電池１の内部抵抗をより低減できる。負極凹部１５を形成する数は、特に限定されないが、上述した各形成方法による負極凹部１５の形成のしやすさや、固体電解質層１０の強度を維持する観点を考慮して適宜設定することができる。
【0047】
負極凹部１５の深さＤ１５は、固体電解質層１０の厚さＴ１０の１／２よりも深く形成されることが好ましい。負極凹部１５の深さＤ１５を固体電解質層１０の厚さＴ１０の１／２よりも深く形成することで、固体電解質層１０の内部の電流密度をより高められ、電池１の電気特性をより高められる。
【0048】
次に、図７に示すように、負極層３０を形成する。負極層３０を形成する方法は特に限定されず、例えば、負極活物質を含む負極スラリーを用意し、負極スラリーに固体電解質層１０をディッピングする方法、固体電解質層１０にスクリーン印刷等により負極スラリーを塗工する方法等が挙げられる。
【0049】
負極層３０を形成した後、図８に示すように、固体電解質層１０の他方の面（負極凹部１５が形成されていない方の面）に形成された負極層３０を研磨し、除去する。
【0050】
次に、図７に示すように、固体電解質層１０の他方の面に、正極層２０が入り込む正極凹部１１を形成する。正極凹部１１を形成する方法は特に限定されず、例えば、レーザーを用いる方法、フォトリソグラフィを用いる方法等が挙げられる。
なお、正極凹部１１は、あらかじめ形成されたものであってもよい。
正極凹部１１を形成することで、正極凹部１１が形成されていない部分が、正極凸部１２として残る。
なお、正極凹部１１は、あらかじめ形成されたものであってもよい。
正極凹部１１を形成することで、正極凹部１１が形成されていない部分が、正極凸部１２として残る。
【0051】
正極凹部１１は、負極凹部１５に対して、固体電解質層１０の面方向にずらして位置させる。正極凹部１１と負極凹部１５とを固体電解質層１０の面方向にずらして位置させることで、固体電解質層１０の内部抵抗を均一にでき、電流密度の均一性を高められる。このため、電池１の電気容量をより高められ、電池１の電池寿命をより高められる。
正極凹部１１の位置は、照射するレーザーの位置、フォトリソグラフィのマスクの形状、金型の形状等により調節できる。
正極凹部１１の位置は、照射するレーザーの位置、フォトリソグラフィのマスクの形状、金型の形状等により調節できる。
【0052】
正極凹部１１は、２個以上形成されることが好ましい。正極凹部１１を２個以上形成することで、電池１の内部抵抗をより低減できる。正極凹部１１を形成する数は、特に限定されないが、上述した各形成方法による正極凹部１１の形成のしやすさや、固体電解質層１０の強度を維持する観点を考慮して適宜設定することができる。
電流密度の均一性をより高められることから、正極凹部１１を形成する数は、負極凹部１５を形成する数と同じであることが好ましい。
電流密度の均一性をより高められることから、正極凹部１１を形成する数は、負極凹部１５を形成する数と同じであることが好ましい。
【0053】
正極凹部１１は、平面視において、固体電解質層１０の面方向で、負極凹部１５と交互に位置することが好ましい。正極凹部１１と負極凹部１５とを、交互に位置させることで、電流密度の均一性をさらに高められる。
【0054】
正極凹部１１の深さＤ１１は、固体電解質層１０の厚さＴ１０の１／２よりも深く形成されることが好ましい。正極凹部１１の深さＤ１１を固体電解質層１０の厚さＴ１０の１／２よりも深く形成することで、固体電解質層１０の内部の電流密度をより高められ、電池１の電気特性をより高められる。
【0055】
固体電解質層１０の厚さＴ１０と正極凹部１１の深さＤ１１との差（正極凹部１１の最深部から負極層３０までの距離）をＤ１とする。
固体電解質層１０の厚さＴ１０と負極凹部１５の深さＤ１５との差（負極凹部１５の最深部から正極層２０までの距離）をＤ２とする。
固体電解質層１０の厚さ方向（Ｚ方向）の断面視における、正極凹部１１と負極凹部１５との固体電解質層１０の面方向（Ｘ方向）の距離をＤ３とする。
このとき、距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３とが、互いに等しくなるように、正極凹部１１を位置させることが好ましい。距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３とが互いに等しくなるように、正極凹部１１を位置させることで、固体電解質層１０の内部の電流密度の均一性をさらに高められる。
ここで、「等しい」とは、距離の比（Ｄ１／Ｄ２、Ｄ１／Ｄ３等）が±５％以内であることをいうものとする。
固体電解質層１０の厚さＴ１０と負極凹部１５の深さＤ１５との差（負極凹部１５の最深部から正極層２０までの距離）をＤ２とする。
固体電解質層１０の厚さ方向（Ｚ方向）の断面視における、正極凹部１１と負極凹部１５との固体電解質層１０の面方向（Ｘ方向）の距離をＤ３とする。
このとき、距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３とが、互いに等しくなるように、正極凹部１１を位置させることが好ましい。距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３とが互いに等しくなるように、正極凹部１１を位置させることで、固体電解質層１０の内部の電流密度の均一性をさらに高められる。
ここで、「等しい」とは、距離の比（Ｄ１／Ｄ２、Ｄ１／Ｄ３等）が±５％以内であることをいうものとする。
【0056】
次に、図１０に示すように、正極層２０を形成する。正極層２０を形成する方法は特に限定されず、例えば、正極活物質を含む正極スラリーを用意し、正極スラリーに負極層３０が形成された固体電解質層１０をディッピングする方法、負極層３０が形成された固体電解質層１０にスクリーン印刷等により正極スラリーを塗工する方法等が挙げられる。
【0057】
正極層２０を形成した後、固体電解質層１０の他方の面（負極凹部１５が形成されていない方の面）以外に形成された正極層２０を研磨し、除去する。
以上の工程により、図２に示すような、電極体３Ａが得られる。
以上の工程により、図２に示すような、電極体３Ａが得られる。
【0058】
以上の説明では、固体電解質層１０に負極層３０を形成してから、正極層２０を形成したが、本発明の電気化学セルの製造方法は、上述した実施形態に限定されない。
例えば、固体電解質層１０に正極層２０を形成してから、負極層３０を形成してもよい。
正極凹部１１を形成する際、金型を用いて正極凹部１１を形成してもよい。
この場合、負極凹部１５と正極凹部１１とが形成された金型を用い、この金型に固体電解質の粉末を充填し、圧粉成形し、焼成することで、負極凹部１５と正極凹部１１とを有する固体電解質層１０が得られる。この固体電解質層１０に負極層３０と正極層２０とを順次形成することで、電極体３Ａが得られる。
なお、負極層３０と正極層２０とを形成する順序は特に限定されず、負極層３０を形成してから正極層２０を形成してもよく、正極層２０を形成してから負極層３０を形成してもよい。
例えば、固体電解質層１０に正極層２０を形成してから、負極層３０を形成してもよい。
正極凹部１１を形成する際、金型を用いて正極凹部１１を形成してもよい。
この場合、負極凹部１５と正極凹部１１とが形成された金型を用い、この金型に固体電解質の粉末を充填し、圧粉成形し、焼成することで、負極凹部１５と正極凹部１１とを有する固体電解質層１０が得られる。この固体電解質層１０に負極層３０と正極層２０とを順次形成することで、電極体３Ａが得られる。
なお、負極層３０と正極層２０とを形成する順序は特に限定されず、負極層３０を形成してから正極層２０を形成してもよく、正極層２０を形成してから負極層３０を形成してもよい。
【0059】
本発明の電気化学セルは、正極凹部と負極凹部とが、固体電解質層の面方向にずれているため、固体電解質層の内部抵抗を均一にでき、電流密度の均一性を高められる。このため、電気容量をより高められ、電池寿命をより高められる。
本発明の電気化学セルの製造方法は、正極凹部と負極凹部とを、固体電解質層の面方向にずらして位置させるため、固体電解質層の内部抵抗を均一にでき、電流密度の均一性を高められる。このため、電気容量をより高められ、電池寿命をより高められる。
本発明の電気化学セルの製造方法は、正極凹部と負極凹部とを、固体電解質層の面方向にずらして位置させるため、固体電解質層の内部抵抗を均一にでき、電流密度の均一性を高められる。このため、電気容量をより高められ、電池寿命をより高められる。
【0060】
以上、本発明の電気化学セル及び電気化学セルの製造方法について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、図１１に示すように、電極体３Ｂは、電極体３Ａに比べて、正極凹部１３の深さＤ１３が浅く、負極凹部１７の深さＤ１７が浅くてもよい。
正極凹部１３の深さＤ１３が、深さＤ１１よりも浅いことで、固体電解質層１０の厚さＴ１０と正極凹部１３の深さＤ１３との差（正極凹部１３の最深部から負極層３０までの距離）Ｄ４を、距離Ｄ１よりも大きくできる。このため、特定部位の劣化を抑制でき、電池寿命をより高められる。
負極凹部１７の深さＤ１７が、深さＤ１５よりも浅いことで、固体電解質層１０の厚さＴ１０と負極凹部１７の深さＤ１７との差（負極凹部１７の最深部から正極層２０までの距離）Ｄ５を、距離Ｄ２よりも大きくできる。このため、特定部位の劣化を抑制でき、電池寿命をより高められる。
図１１において、距離Ｄ４と距離Ｄ５とは等しい。このため、固体電解質層１０の内部の電流密度を均一にできる。
ここで、「等しい」とは、距離の比（Ｄ４／Ｄ５）が±５％以内であることをいうものとする。
例えば、図１１に示すように、電極体３Ｂは、電極体３Ａに比べて、正極凹部１３の深さＤ１３が浅く、負極凹部１７の深さＤ１７が浅くてもよい。
正極凹部１３の深さＤ１３が、深さＤ１１よりも浅いことで、固体電解質層１０の厚さＴ１０と正極凹部１３の深さＤ１３との差（正極凹部１３の最深部から負極層３０までの距離）Ｄ４を、距離Ｄ１よりも大きくできる。このため、特定部位の劣化を抑制でき、電池寿命をより高められる。
負極凹部１７の深さＤ１７が、深さＤ１５よりも浅いことで、固体電解質層１０の厚さＴ１０と負極凹部１７の深さＤ１７との差（負極凹部１７の最深部から正極層２０までの距離）Ｄ５を、距離Ｄ２よりも大きくできる。このため、特定部位の劣化を抑制でき、電池寿命をより高められる。
図１１において、距離Ｄ４と距離Ｄ５とは等しい。このため、固体電解質層１０の内部の電流密度を均一にできる。
ここで、「等しい」とは、距離の比（Ｄ４／Ｄ５）が±５％以内であることをいうものとする。
【0061】
正極凹部１３の幅Ｗ１３は、正極凹部１１の幅Ｗ１１と同様である。正極凹部１３の幅Ｗ１３は、正極凹部１１の幅Ｗ１１と同じでもよく、異なっていてもよい。
正極凸部１４の高さＨ１４は、正極凹部１３の深さＤ１３と同様である。
正極凸部１４の幅Ｗ１４は、正極凸部１２の幅Ｗ１２と同様である。正極凸部１４の幅Ｗ１４は、正極凸部１２の幅Ｗ１２と同じでもよく、異なっていてもよい。
正極凸部１４の高さＨ１４は、正極凹部１３の深さＤ１３と同様である。
正極凸部１４の幅Ｗ１４は、正極凸部１２の幅Ｗ１２と同様である。正極凸部１４の幅Ｗ１４は、正極凸部１２の幅Ｗ１２と同じでもよく、異なっていてもよい。
【0062】
負極凹部１７の幅Ｗ１７は、負極凹部１５の幅Ｗ１５と同様である。負極凹部１７の幅Ｗ１７は、負極凹部１５の幅Ｗ１５と同じでもよく、異なっていてもよい。
負極凸部１８の高さＨ１８は、負極凹部１７の深さＤ１７と同様である。
負極凸部１８の幅Ｗ１８は、負極凸部１６の幅Ｗ１６と同様である。負極凸部１８の幅Ｗ１８は、負極凸部１６の幅Ｗ１６と同じでもよく、異なっていてもよい。
負極凸部１８の高さＨ１８は、負極凹部１７の深さＤ１７と同様である。
負極凸部１８の幅Ｗ１８は、負極凸部１６の幅Ｗ１６と同様である。負極凸部１８の幅Ｗ１８は、負極凸部１６の幅Ｗ１６と同じでもよく、異なっていてもよい。
【0063】
図１２に示すように、電極体３Ｃは、直線状の正極凹部１１と、直線状の負極凹部１５とを有していてもよい。
【0064】
図１３に示すように、電極体３Ｄは、円柱状の正極凹部と、円柱状の負極凹部とを有していてもよい。
【0065】
図１４に示すように、電極体３Ｅは、ビア化工された正極凹部と、ビア化工された負極凹部とを有していてもよい。
【0066】
例えば、固体電解質層の形状は、平面視円形状ではなく、平面視多角形状であってもよい。
例えば、電極体は、１つではなく、２つ以上積層されていてもよい。
例えば、電極体は、１つではなく、２つ以上積層されていてもよい。
【符号の説明】
【0067】
１…電気化学セル、２…外装体、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ…電極体、１０…固体電解質層、１１，１３…正極凹部、１２，１４…正極凸部、１５，１７…負極凹部、１６，１８…負極凸部、２０…正極層、３０…負極層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】